DE10354047A1 - Hydraulische Vorrichtung zur Aufnahme von Volumen-oder Druckänderungen in einem Fluidsystem - Google Patents

Hydraulische Vorrichtung zur Aufnahme von Volumen-oder Druckänderungen in einem Fluidsystem Download PDF

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Abstract

Eine hydraulische Vorrichtung zur Aufnahme von Volumen- oder Druckänderungen in einem Fluidsystem mit einem Gefäß mit einem Anschlussstutzen zum Anschluss an das Leitungsnetz des Fluidsystems, wobei das Gefäß durch eine blasenförmige Membran in einen Gasraum und einen Fluidraum unterteilt ist, wobei die Membran eine Öffnung aufweist, die gas- und flüssigkeitsdicht mit dem Anschlussstutzen verbunden ist, soll so weiterentwickelt werden, dass ihre Herstellung und Montage wesentlich vereinfacht werden kann. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, dass der Anschlussstutzen (3) ein Außengewinde (7) aufweist, auf den ein mit dem Leitungsnetz verbindbarer Schraubdeckel (8) aufgesetzt ist, wobei der Öffnungsrand der Membran (4) dichtend zwischen dem Anschlussstutzen (3) und dem Schraubdeckel (8) form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine hydraulische Vorrichtung zur Aufnahme von Volumen- oder Druckänderungen in einem Fluidsystem mit einem Gefäß mit einem Anschlussstutzen zum Anschluss an das Leitungsnetz des Fluidsystems, wobei das Gefäß durch eine blasenförmige Membran in einen Gasraum und einen Fluidraum unterteilt ist, wobei die Membran eine Öffnung aufweist, die gas- und flüssigkeitsdicht mit dem Anschlussstutzen verbunden ist.
  • Derartige hydraulische Vorrichtungen, die in der Regel als Membrandruckausdehnungsgefäß ausgebildet sind, dienen zur Vermeidung und/oder Reduzierung von Druckschwankungen bzw. Druckstößen in hydraulischen Systemen, wie beispielsweise Heizungs- und Hydraulikanlagen. In Heizungsanlagen kompensieren diese Gefäße die Volumenänderungen des Wassers aufgrund der Temperaturschwankungen desselben. Außerdem werden solche Gefäße auch als Flüssigkeitsschlagdämpfer verwendet, die in Zuleitungen zur Dämpfung von Druckstößen dienen, die durch schnell schließende Armaturen oder Schaltimpulsen von Pumpen ausgelöst werden. Dabei werden häufig Blasenmembranen verwandt, die aus einem geeigneten Elastomer bestehen und eine endseitige Öffnung aufweisen. Diese Öffnung ist mit einem umlaufenden kragenartigen Rand versehen, der zum gas- und flüssigkeitsdichten Anschluss der Membran an das Ausdehnungsgefäß dient, wobei der kragenartige Rand zwischen einer Flansch- und Deckelanordnung eingespannt wird und gleichzeitig als Dichtung dient. Eine solche Lösung ist beispielsweise aus DE 196 09 375 C1 bekannt. Derartige Ausdehnungsgefäße haben sich in der Praxis zwar gut bewährt, ihre Herstellung und Montage, insbesondere auch im Bereich der Membranbefestigung mit der notwendigen Deckel-Flanschanordnung, ist jedoch relativ aufwendig.
  • Aus DE 197 40 674 A1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, bei der die Membran aus einem in einem ohne Verwendung einer Innenform durchgeführten Formgebungsprozess hergestellten Kunststoffkörper besteht, deren Öffnung gas- und flüssigkeitsdicht mit einem Anschlusselement verbunden ist. Diese Membran läßt sich sehr einfach durch Blasformen herstellen, muss jedoch anschließend mit einem Anschlusselement verbunden werden, beispielsweise verschweißt oder verklebt werden, dieses Anschlusselement selbst dient dann als Befestigungsmittel am Anschlussstutzen des Gefäßes. Diese Art der Membranbefestigung am Gefäß ist zwar einfacher als bei einer Lösung mit einer Deckel-Flanschanordnung, allerdings ist ein zusätzliches Anschlusselement erforderlich, was einen zusätzlichen Herstell- und Arbeitsgang bedeutet.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrich tung so weiterzuentwickeln, dass ihre Herstellung und Montage wesentlich vereinfacht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird bei einer hydraulischen Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Anschlussstutzen ein Außengewinde aufweist, auf den ein mit dem Leitungsnetz verbindbarer Schraubdeckel aufgesetzt ist, wobei der Öffnungsrand der Membran dichtend zwischen dem Anschlussstutzen und dem Schraubdeckel form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist.
  • Eine derartige Vorrichtung ist ausgesprochen einfach herzustellen und zu montieren, es wird lediglich ein Gefäß mit einem Anschlussstutzen mit Außengewinde, eine blasenförmige Membran und ein Schraubdeckel benötigt, welcher eine rückseitige Öffnung mit Anschlussstutzen zum Anschließen an das Leitungsnetz aufweist. Die beispielsweise durch Blasformen oder Spritzgießen herstellbare Membran wird in das vorzugsweise flaschenförmige Gefäß eingesetzt, wobei der Öffnungsrand der Membran dichtend zwischen dem Anschlussstutzen und dem dann aufzuschraubenden Schraubdeckel form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist. Die Dichtfläche der Membran ist dadurch frei von Zugbelastung, zusätzliche Elemente sind nicht erforderlich, es wird weder eine Flansch-Deckelkonstruktion noch ein zusätzlicher Anschlussstutzen, der mit dem Membranrand zu verbinden wäre, benötigt. Es wird viel mehr vom einfachen Prinzip einer Flasche mit Schraubverschluss Gebrauch gemacht mit der zusätzlichen Integration der blasenförmigen Membran, die gleichzeitig als Abdichtung dient.
  • Um eine gute Abdichtung sicherzustellen, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Öffnungsrand der Membran als abgewinkelter umlaufender Dichtsteg ausgebildet ist, welcher an der Stirnfläche des Anschlussstutzens anliegt.
  • Um eine sichere zugfreie Befestigung der Membran zwischen dem Anschlussstutzen und dem Schraubdeckel zu gewährleisten, ist nach einer ersten bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass außenseitig an den Dichtsteg ein axialer Vorsprung angeformt ist, der in eine Ausnehmung am Anschlussstutzen und/oder am Schraubdeckel eingreift. Der dichtende Öffnungsrand der Membran ist dadurch form- und kraftschlüssig gehalten.
  • Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass der Schraubdeckel einen in das Innere des Anschlussstutzens eingreifenden rohrförmigen Ansatz aufweist, welcher den Öffnungsrand der Membran zwischen sich und dem Anschlussstutzen einklemmt.
  • Um die Klemmwirkung zu erhöhen, ist dabei bevorzugt vorge sehen, dass der rohrförmige Ansatz wenigstens eine umlaufende Rastwulst aufweist, solche können zusätzlich auch im Inneren des Anschlussstutzens vorgesehen sein. Die Membran wird im Bereich der Rastwülste entsprechend eingeklemmt.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Schraubdeckel mit einem Sicherungsring versehen ist, der als Originalitätsverschluss dient. Dadurch ist gewährleistet, dass der Schraubdeckel sich nicht lösen kann oder man leicht feststellen kann, dass eine Manipulation an der Vorrichtung vorgenommen wurde, wenn der Sicherungsring vom Schraubdeckel abgetrennt ist.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt jeweils in einem Längsschnitt in:
  • 1 eine hydraulische Vorrichtung in einer ersten Ausgestaltung,
  • 2 den Verbindungsbereich zwischen der Membranöffnung und dem Gefäß der Vorrichtung nach einer zweiten Ausgestaltung,
  • 3 den Verbindungsbereich nach einer dritten Ausgestaltung und
  • 4 den Verbindungsbereich nach einer vierten Ausgestaltung.
    •
  • Eine hydraulische Vorrichtung zur Aufnahme von Volumen- oder Druckänderungen in einem Fluidsystem weist zunächst ein Gefäß 1 auf, welches beim Ausführungsbeispiel flaschenförmig ausgebildet ist und bevorzugt aus Kunststoff besteht und z.B. im Blasformverfahren hergestellt ist. Im oberen Bereich des Gefäßes 1 ist in einen nicht näher bezeichneten Stutzen ein Gasfüllventil 2 eingesetzt. Im unteren Bereich weist das Gefäß 1 einen Anschlussstutzen 3 zum Anschluss an ein nicht dargestelltes Leitungsstück des Fluidsystems auf.
  • Das Innere des Gefäßes 1 ist durch eine blasenförmige Membran 4 in einen Gasraum 5 und einen Fluidraum 6 unterteilt. Dabei ist die blasenförmige Membran 4 mit einer unterseitigen (gemäß 1) Öffnung versehen, die in nachfolgend näher beschriebener Weise gas- und flüssigkeitsdicht mit dem Anschlussstutzen 3 des Gefäßes 1 verbunden ist.
  • Der Anschlussstutzen 3 des Gefäßes 1 weist ein Außengewinde 7 auf, auf den ein mit dem nicht dargestellten Leitungsnetz verbindbarer Schraubdeckel 8 aufgesetzt ist, dieser Schraubdeckel ist auf der dem Gefäß 1 gegenüberliegenden Seite in einen Deckelanschlussstutzen 9 mit einem Außengewinde 10 verlängert, um an den Schraubdeckel 8 ein Leitungsstück des Fluidsystems anschließen zu können.
  • Der Öffnungsrand der Membran 4 ist als abgewinkelter umlaufender Dichtsteg 11 ausgebildet, welcher an der Stirnfläche des Anschlussstutzens 3 anliegt, dieser Dichtsteg 11 ist durch Aufschrauben des Schraubdeckels 8 beim Ausführungsbeispiel nach 1 kraftschlüssig dicht zwischen dem Anschlussstutzen 3 und dem Schraubdeckel 8 gehalten. Der Fluidraum 6 steht damit flüssigkeits- und gasdicht mit dem Deckelanschlussstutzen 9 in Verbindung. Um ein vollständiges Aufschrauben des Schraubdeckels 8 und damit eine sichere Abdichtung zu gewährleisten, weist der Anschlussstutzen 3 einen umlaufenden Anschlagkragen 12 auf.
  • Während bei der Ausführungsform nach 1 die Verbindung des Dichtsteges 11 der Membran 4 mit dem Anschlussstutzen 3 bzw. dem Schraubdeckel 8 im Wesentlichen kraftschlüssig erfolgt, ist bei den Ausführungsformen nach 2 bis 4 zusätzlich auch eine formschlüssige Verbindung vorgesehen. In diesen Figuren sind dieselben Bezugszeichen verwandt, sofern gleiche oder ähnliche Teile betroffen sind.
  • Bei der Ausführungsform nach 2 weist der Schraubdeckel 8 einen in das Innere des Anschlussstutzens 3 eingreifenden rohrförmigen Ansatz 13 auf, wobei dieser rohrförmige Ansatz 13 bevorzugt wenigstens eine umlaufende Rastwulst 14 auf weist. Durch diesen rohrförmigen Ansatz 13 mit Rastwulst 14 ist der Öffnungsrand der Membran 4 angrenzend an den Dichtsteg 11 zwischen dem Ansatz 13 und dem Anschlussstutzen 3 zusätzlich eingeklemmt, d.h. zusätzlich formschlüssig gehalten, neben der Einklemmung zwischen der Stirnfläche des Anschlussstutzens 3 und dem Schraubdeckel 8 durch das Aufschrauben desselben.
  • Bei dieser Ausführungsform, wie bei den Ausführungsformen nach 3 und 4, weist der Schraubdeckel 8 im Übrigen einen Sicherungsring 15 auf, der als Originalitätsverschluss dient. Dadurch ist gewährleistet, dass der Schraubdeckel 8 sich nicht von selbst lösen kann oder man leicht feststellen kann, dass eine Manipulation an der Vorrichtung vorgenommen wurde, wenn der Sicherungsring 15 vom Schraubdeckel 8 abgetrennt ist.
  • Bei der Ausführungsform nach 3 ist im Unterschied zur Ausführungsform nach 1 vorgesehen, dass außenseitig an den Dichtsteg 11 der Membran 4 ein axialer Vorsprung 16 angeformt ist, welcher gemäß 3 nach außen gerichtet ist. Dieser axiale Vorsprung 16 greift formschlüssig in eine umlaufende Ausnehmung 17 am Schraubdeckel 8 ein.
  • Im Unterschied zur Ausführungsform nach 3 ist bei der Ausführungsform nach 4 vorgesehen, dass der Dichtsteg 11 der Membran 4 zwar ebenfalls außenseitig einen axialen Vorsprung aufweist, dieser Vorsprung 18 ist jedoch nach innen gerichtet und greift formschlüssig in eine umlaufende Ausnehmung 19 am Anschlussstutzen 3 ein.
  • Bei den Ausführungsformen nach 3 und 4 ist somit neben der kraftschlüssigen Verbindung durch das Aufschrauben des Schraubdeckels 8 auf den Anschlussstutzen 3 auch eine formschlüssige Verbindung durch das Eingreifen des jeweiligen axialen Vorsprunges 16 bzw. 18 in die Ausnehmung 17 bzw. 19 gegeben.
  • Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So ist die Erfindung insbesondere auch nicht auf die dargestellte flaschenförmige Form des Gefäßes 1 beschränkt, auch wenn diese besonders zweckmäßig ist und sich ein solches Gefäß 1 in Flaschenform mit besonders geringem Aufwand herstellen läßt.

Claims (6)

  1. Hydraulische Vorrichtung zur Aufnahme von Volumen- oder Druckänderungen in einem Fluidsystem mit einem Gefäß mit einem Anschlussstutzen zum Anschluss an das Leitungsnetz des Fluidsystems, wobei das Gefäß durch eine blasenförmige Membran in einen Gasraum und einen Fluidraum unterteilt ist, wobei die Membran eine Öffnung aufweist, die gas- und flüssigkeitsdicht mit dem Anschlussstutzen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen (3) ein Außengewinde (7) aufweist, auf den ein mit dem Leitungsnetz verbindbarer Schraubdeckel (8) aufgesetzt ist, wobei der Öffnungsrand der Membran (4) dichtend zwischen dem Anschlussstutzen (3) und dem Schraubdeckel (8) form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsrand der Membran (4) als abgewinkelter umlaufender Dichtsteg (11) ausgebildet ist, welcher an der Stirnfläche des Anschlussstutzens (3) anliegt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass außenseitig an den Dichtsteg (11) ein axialer Vorsprung (16, 18) angeformt ist, der in eine Ausnehmung (17, 19) am Anschlussstutzen (3) und/oder am Schraubdeckel (8) eingreift.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubdeckel (8) einen in das Innere des Anschlussstutzens (3) eingreifenden rohrförmigen Ansatz (13) aufweist, welcher den Öffnungsrand der Membran (4) zwischen sich und dem Anschlussstutzen (3) einklemmt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Ansatz (13) wenigstens eine umlaufende Rastwulst (14) aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubdeckel (8) mit einem Sicherungsring (15) versehen ist.
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